【導讀】深圳某再生資源發(fā)展有限公司。餐飲垃圾處理工程。生產(chǎn)廢水處理項目

　　

【正文】 ，以保持高的微生物濃度，因此去除有機物的能力很高。 ② 由于有較長的固體停留時間，因此生成的剩余污泥量少。據(jù)有關資料報道，生產(chǎn)性 AF 在 600d 的運行中沒有廢棄污泥。不需要專設泥水分離設施，且出水 SS 較低。 ③ 厭氧生物濾池由于生物膜附著生長，故承受沖擊負荷的能力較強，沖擊負荷過去后能很快自動恢復正常的工作。 ④ 由于采用了固定膜技術，廢 水進入反應器內(nèi)，逐漸被細菌水解酸化，轉(zhuǎn)化為乙酸和甲烷，廢水組成在不同反應器高度逐漸變化，微生物的種群的分布也呈現(xiàn)規(guī)律性。在底部（進水處），發(fā)酵菌和產(chǎn)酸菌占很大比重，隨反應器的升高。產(chǎn)甲烷菌逐漸增多并占主導地位。 ⑤ 無需攪拌和回流設施，整個工藝能耗低，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，運行管理簡便。 與其它各類厭氧處理方法相比，由于生物膜的存在，厭氧濾池去除難生物降解有機物的能力相對較強，出水水質(zhì)相對較好。 但厭氧濾池也有如下缺點： ① 對高濃度高氨氮有機廢水來講，厭氧濾池的容積負荷大大低于 UASB 反應器，因此為達到滿意的處理 效果，厭氧濾池的水力停留時間需很長。 ② 厭氧濾池填料的成本較高，甚至會高于濾池池體的成本。 ③ 厭氧濾池最大的缺點是不適宜處理懸浮物含量高的廢水。 NH4+N的去除 大量含氮的有機工業(yè)廢水排入天然水體將惡化水體質(zhì)量，影響漁業(yè)發(fā)展、危害人體健康。廢水中氮污染的主要危害有：①氨氮消耗水體中的溶解氧 ， 氨氮隨廢水排入水體后，可在硝化細菌作用下被氧化為硝酸鹽，氧化每毫克的 NH4+N，要消耗水體的溶解氧 。②氨氮會與氯作用生成氯胺，并氧化成氮，當以含有較高濃度氨氮的水體作水源，或?qū)钡?量較高的廢水處理廠出水進行消毒時，要增加氯消耗量。③無機氮化合物對人和生物有毒害作用 ， 氨氮會影響魚 19 鰓的氧傳遞，濃度較高時甚至使魚類死亡。硝酸鹽和亞硝酸鹽有可能轉(zhuǎn)化為亞硝胺，而亞硝胺是致癌、致變和致畸物質(zhì)，對人體有潛在威脅。④加速水體的富營養(yǎng)氧化過程 ， 水體富營養(yǎng)化后，藻類的迅速繁殖將降低水的質(zhì)量，主要表現(xiàn)為：影響給水處理，造成處理設施（如濾池）易被堵塞，縮短了沖洗周期，增加水處理費用；造成水體水流變緩，水深變淺，最終導致水體消亡；由于藻類的代謝，使水具有色和氣味，影響感觀；藍綠藻產(chǎn)生的毒物危害魚和 家畜；由于藻類的腐爛引起溶解氧的大量消耗等等。因此，含氮廢水必須進行處理后排放。 中等濃度的氨氮廢水的主要處理方法有空氣吹脫法、化學處理法中的折點加氯法、選擇性離子交換法、生物脫氮法、電滲析和反滲透等六種方法，其中電滲析和反滲透方法由于處理成本很高，除特殊情況外，很少使用。 生物脫氮法是廢水中的含氮有機物在生物處理過程中被異養(yǎng)型微生物氧化分解，轉(zhuǎn)化為氨氮，然后由自養(yǎng)型硝化細菌將其轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，最后再由反硝化細菌將亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮，從而達到脫氮的目的。生物脫氮工藝具有多種形式，其中工程上 常見的 A/O 法脫氮工藝流程。 生物脫氮主要優(yōu)點有： ①脫氮效果較好； ②處理費用低； ③溫度適用范圍較廣； ④同時可去除部分的磷； ⑤無二次污染。 主要缺點有： ①對廢水中的毒物比較敏感； ②某些生物脫氮工藝操作管理較為復雜。 環(huán)境因素對硝化反應和反硝化反應的影響是 不相同的， 描述如下： ① 溫度 溫度對硝化菌的比增長速率及硝化速率有著重要影響。硝化反應的適宜溫度范圍為 30～ 35℃，此時硝化菌的比增長速率最大；在 5～ 35℃的范圍內(nèi)，反應速率隨溫度升高而加快。當溫度低于 15℃，硝化 速率明顯下降；溫度低于 5℃時，硝化菌的生命活動幾乎停止。對于同時去除有機物和進行硝化反應的系統(tǒng)，溫度低于 15℃即發(fā)現(xiàn)硝化速率迅速降低。低溫對硝化菌的抑制更為強烈，因此在 20 12～ 14℃時常會出現(xiàn)亞硝酸鹽的積累。 反硝化反應可在 5～ 27℃范圍內(nèi)進行，當溫度達 3℃時，反硝化反應將完全停止。 ② 溶解氧 水中溶解氧濃度對硝化菌的增殖和氧化反應存在著明顯的影響，水中溶解氧濃度降低，硝化菌的增長速率和硝化率也隨之降低。研究表明，亞硝酸菌對溶解氧的忍耐能力大于硝酸菌。據(jù)報道，在水中溶解氧 濃度為 ，亞硝酸菌仍能正?；顒樱跛峋灰种?，從而使系統(tǒng)內(nèi)的亞硝酸鹽濃度產(chǎn)生積累。 值得注意的是，在活性污泥絮體以及生物膜的內(nèi)部存在著氧的濃度梯度，因此，在活性污泥和生物膜法生物硝化系統(tǒng)中，盡管混合液中的溶解氮濃度可能較高，但絮體或生物膜內(nèi)部溶解氧的濃度由于擴散受阻，可能已達到限制其增長和進行硝化的濃度。因此，在實際硝化系統(tǒng)中，需要維持溶解氧的濃度應由反應器內(nèi)形成的絮體大小、生物膜厚以及相應的混合強度來決定。絮體越大或生物膜越厚，混合強度小，則擴散能力越差，相應地混合液所需維持的溶解氧濃度 就必須越高，否則硝化過程將受到抑制。一般認為在活性污泥法硝化系統(tǒng)中，要維持正常的硝化效果，混合液溶解氧濃度應大于 ；而在生物膜法硝化系統(tǒng)中，由于其混合條件差，溶解氧濃度應大于 。同時，一般認為溶解氧濃度為～ 。 溶解氧對反硝化反應亦有很大影響，主要由于氧會同硝酸鹽競爭電子供體，且會抑制硝酸菌還原酶的合成及其活性，一般認為系統(tǒng)中溶解氧應保持在 以下，才能保持反硝化反應的正常進行，但生物膜系統(tǒng)中氧的傳遞阻力較大，可以容許較大的溶解氧濃度。 ③ pH值 硝化菌對 pH 值的適應范圍較寬，其最佳 pH 值范圍為 ～ ，亞硝酸的最大硝化速率發(fā)生 PH 值為 8～ 9 時；硝酸菌的最大硝化速率發(fā)生在 PH 值為～ 。 pH值向酸性和堿性方向移動，硝化速率即下降。 pH值低于 和高于 時，硝化反應將停止進行。 另一方面，由于硝化過程本身放出 H+，如果系統(tǒng)本身的緩沖能力較低，則隨著硝化過程的進行，如果廢水本身的堿度消耗殆盡， pH值將下降到很不利的水平，甚至導致硝化過程完全終止。 21 反硝化菌反應堿度的反應，反硝化菌的適 宜 PH值為 ～ ，不適宜的 PH值會影響反硝化菌的生長速率和反硝化酶的活性。 ④ 抑制物質(zhì) 某些有機物和大多數(shù)重金屬離子及其復合陰離子對硝化菌具有抑制作用。 由于硝化過程是亞硝酸菌和硝酸菌兩大菌群協(xié)同作用的過程，其中任何一種菌群被抑制。硝化過程將不能正常進行。很明顯，如果亞硝酸菌被抑制，硝化過程將完全終止；如果硝酸菌受到抑制，則系統(tǒng)內(nèi)將發(fā)生亞硝酸根的積累。 ⑤ 污泥泥齡 為使硝化菌能在連續(xù)流的反應系統(tǒng)中存活并維持一定數(shù)量，微生物的反應器中的停留時 間即污泥齡θ c 應大于硝化菌的最小世代期，硝化菌的最小世代期即其最大比增長速率的倒數(shù)。一般應取系統(tǒng)的污泥齡為硝化菌最小代期的兩倍以上，并不小于 35d，為保證一年四季度有充分的硝化反應，污泥齡應大于 10d。 ⑥ 碳源 反硝化過程需要提供足夠的碳源，反硝化速率除與環(huán)境因素有關外，還受碳源種類的影響。如果廢水中有充足的有機物碳源，可以直接用作反硝化的碳源。一般認為，當廢水的 BOD5/TN 即 C/N 大于 時，可認為碳源充足，反硝化正常，不需投加外碳源。反之則應投加甲醇或其他易降解的有 機物作為外加碳源。 生物除磷脫氮 近年來，常用的生物除磷脫氮工藝主要有三類：第一類為按空間進行分割的連續(xù)流活性污泥法；第二類為按時間進行分割的間歇式活性污泥法；第三類為前兩類的不同組合。 一 、 按空間分割的連續(xù)流活性污泥法 按空間分割的連續(xù)流活性污泥法是指各種功能在不同的空間（不同的池子）內(nèi)完成。目前，較成熟的工藝有： A178。/O 法、氧化溝法和 AB 法。 A178。/O 法 A178。/O 法即厭氧、缺氧、好氧活性污泥法。污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷得到去除 。 該工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步除磷脫氮工藝，在厭氧（缺氧）、好氧交替運行的條件下可抑制絲狀菌繁殖，克服污泥膨脹， SVI 值一般小于 100，有利于 22 處理后污水與污泥的分離，運行中在厭氧和缺氧段內(nèi)只需輕緩攪拌，運行費用低。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴格分開，有利于不同微物菌群的繁殖生長，因此脫氮除磷效果好，但對 BOD5/TN 比值敏感，為了解決回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響，產(chǎn)生了 UCT 工藝。 與 A2/O 法相比， UCT 工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池 ，從而減少了回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響，并且增加了厭氧段有機物的利用率。 氧化溝法 氧化溝工藝是五十年代初期發(fā)展起來的一種污水處理工藝形式，因其構造簡單、易于維護管理，很快得到廣泛應用。到目前為止已發(fā)展成為多種形式，主要有： Carrousel 循環(huán)折流型、 Passveer 單溝型、 Orbal 同心圓型、 D 型雙溝式和 T型三溝式等。 傳統(tǒng)的 Carrousel 型和 Passveer 單溝型氧化溝不具備除磷脫氮功能，但是在Carrousel 氧化溝前增設厭氧池，在溝體內(nèi)增設缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，便具備生物除磷脫氮 功能。 氧化溝池型具有獨特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，但氧化溝如采用機械表面曝氣，水深不宜過大，充氧動力效率低，能耗較高，占地面積較大。 Orbal 氧化溝，即“ 0、 2”工藝，由外到內(nèi)分別形成厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)域，采用轉(zhuǎn)碟曝氣。由于從內(nèi)溝（好氧區(qū)）到中溝（缺氧區(qū)）之間沒有回流設施，所以總的脫氮效較差。在厭氧區(qū)采用表面攪拌設備，不可避免地會帶入相當數(shù)量的溶解氧，使得除磷效率較差。 D 型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個氧化溝組成，兩溝串聯(lián)運行，交替地作為曝氣池 和沉淀池，不單獨設二沉池。為了達到脫氮目的，在 D 型氧化溝的基礎上又發(fā)展了半交替工作式的 DE 型氧化溝。該溝設有獨立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進行硝化和反硝化。 D 型氧化溝的缺點主要是曝氣設備利用率低、池容積利用率低。 T 型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝效替進行反應和沉淀，無需單獨的二沉池和污泥回流，流程簡潔，具有生物脫氮功能。由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差，而且由于交替運行，總的容積利用率低，約 23 為 55%，設備總數(shù)量多，利用率低。 T 型三溝式氧化溝實際上已經(jīng)演變成間歇性 活性污泥法。 近些年來，為了防止水體的富營養(yǎng)化，對污水處理廠出水中氮、磷指標要求提高。為了強化除磷脫氮效果，在氧化溝前面增加厭氧段，可取到較好的除磷脫氮效果，這種改良型氧化溝應運而生。 AB 法 AB 法是一種生物吸附 —— 降解兩段活性污泥法， A 段負荷高，曝氣時間短，僅 左右，污泥負荷高達 2~6 ㎏ BOD5/㎏ ， B 段污泥負荷較低，為~ ㎏ BOD5/㎏ MLSSd。該法對有機物、氮和磷都有一定的去除率。 二、 按時間分割的間歇式活性污泥法 按時間分割的間歇式活性污泥法就是序批式活性污泥 法，又稱間歇式活性污泥法，近幾年來，已發(fā)展多種改良型，主要有：傳統(tǒng) SBR 法、 ICEAS 法、 CASS法、 Unitank 法。 傳統(tǒng) SBR工藝 傳統(tǒng) SBR 工藝，也稱經(jīng)典 SBR，在同一容器中進水時形成厭氧（此時不曝氣）、缺氧，而后停止進水，開始曝氣充氧，完成脫氮除磷過程，并在同一容器中沉淀，再加上撇水器出水，完成一個程序。它不需要回流污泥，也無專門厭氧、缺氧、好氧區(qū)，而是在同一容器中，分時段實行攪拌、曝氣、沉綻，形成時間上的厭氧、缺氧、好氧過程。但其總容積利用率低，一般小于 50%，適用于污水量較小場合。 ICEAS 工藝 ICEAS 間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法（ Intermittent Cyclic Extended Activated Sludge）是 80 年代初在澳大利亞發(fā)展起來的變型 SBR，與傳統(tǒng)的 SBR相比， ICEAS 最大的特點在于增加